特斯拉最近的新动作:4680电池、增压器网络和锂精炼工厂的共同点

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日期:2022-09-14

本文总结

  • 特斯拉长期以来一直是加强电动汽车电池供应链的倡导者,理由是未来几年全球采用的乐观前景将创造不可避免供应环境的损坏。
  • 除了近年来采购大量长期原材料供应合同外,特斯拉还宣布了雄心勃勃的计划,以启动其在锂精炼领域的进军。
  • 该公司还一直致力于大规模生产4680电池,并向全球电动汽车车主开放其增压器网络。
  • 以下分析将深入探讨特斯拉在整个电池供应链中的雄心壮志,并讨论它们对于巩固公司在电动汽车销售方面的长期领导地位至关重要,以应对日益激烈的竞争。

特斯拉的充电桩

在我们最近对特斯拉股票(纳斯达克:纳斯达克:TSLA)的一次报道中,我们强调了电动汽车(“EV”)巨头近年来在有先见之明地建立其电池容量方面的竞争优势,这可能会帮助它“如果其他人长期难以获得供应”。在最新的发展中,特斯拉宣布计划在德克萨斯州从事锂精炼,该合资企业将于2024年底上线。

以下分析将探讨特斯拉在电池技术、充电能力方面的雄心壮志,以及随着全球电动汽车采用的加速,特斯拉对关键原材料的进军,以展示其在最不发达但需求量最大的供应链之一中的广阔影响力。正在进行的努力继续表明特斯拉作为先驱和行业领导者的长期实力,受益于汽车向电动汽车转型的多年势头。

下一代电池开发

自从特斯拉首次吹捧其更强大,更便宜的4680电池以来,已经过去了大约两年,这将改变其车辆的成本结构。下一代特斯拉电池的直径为46mm,高度为80mm,其功率比其前代产品高出5倍,同时由于其简化的制造工艺,还可以实现更高的成本效益。4680电池带来的相关成本效益主要是由其简化的制造工艺和成分驱动的。

在制造过程中,4680电池单元采用称为“干涂层”的创新工艺制造。使用干式涂层,电池单元的电极(即“存储和释放电荷”的阴极和阳极)使用使用明显较少液体的粘合剂进行处理,这消除了传统湿涂层所需的干燥过程 - 并且无意中减少了与加工区域,时间,劳动力和能源相关的大量成本,以促进所述干燥过程。具体而言,简化的干式涂装工艺只需要十分之一的能源和工厂占地面积,用于促进传统的湿涂工艺。与通过减少制造过程中的时间和劳动力需求实现的其他成本效益相结合,用于生产4680电池的干式涂层方法本身就能够将特斯拉在电池生产中的资本支出减少至少三分之一。

与其前代电池相比,4680电池单元还实现了更简化和精简的包装组成和车辆集成过程。目前的Y型电池组需要超过4,000个2170个电池。但是,由于4680电池的功率提高了5倍,下一代电池组只需要大约800个电池。随着连接“焊接点”从传统2170年代的每个电池四个减少到现在下一代4680s的每个电池两个,包装组装成本也将随着更大,更强大的电池而显着降低。在车辆集成方面,4680电池组被设计为嵌入底盘,可以“减少所需材料的体积”并减轻其整体重量,仅节省高达600美元的成本。

在性能方面,4680电池组的功率是当前2170电池组的5倍以上,可以将现有的Model Y的范围提高至少16%,未来“电池材料和车辆设计的改进”将进一步扩大50%以上的范围。

总而言之,与目前的2170电池组相比,由创新的4680电池驱动的特斯拉下一代电池组可以减少高达5,500美元或50%的成本。因此,这将使特斯拉能够将Model Y的标价削减约5,300美元,或车辆当前起价约65,000美元的8%。目前,该公司估计正在实现每包4680电池3,000美元的成本节约,因为它继续通过制造打嗝来推动生产走向规模。

4680电池组带来的成本节约不仅将进一步提高特斯拉行业领先的汽车利润率,而且还有助于生产更经济实惠的汽车,以更好地竞争市场份额,以应对来自电动汽车纯品牌和传统汽车原始设备制造商的竞争。欧洲运输与环境联合会预测,到十年中期,欧洲汽车市场将有300多种可用的电动汽车车型,而IHS Markit预测,到2026年,美国将有130多种可用的电动汽车车型,这相当于当今市场上可用的ICE选项数量。

目前,配备4680电池组的Model Y车辆的更新阵容,目前从特斯拉的德克萨斯州工厂限量提供,据报道,单次充电可提供279英里的较低续航里程能力,而配备2170的远程Model Y为318英里。在德克萨斯州制造的配备4680的远程Model Y的价格比在弗里蒙特生产的配备2170的远程Model Y便宜近10,000美元,实际上由于电动汽车制造商有意识地决定在新车中集成“较小的50 kWh电池组”,因此提供的续航里程更少。这阻止了一些人现在对更便宜的产品扣动扳机,因为里程焦虑仍然是电动汽车采用的最大障碍之一。

虽然乍一看,这似乎与特斯拉的雄心壮志背道而驰,即向其他汽车制造商从未见过的领域释放更大的利润,但仔细观察就会发现,用更小的包装改造配备4680的Model Ys的战略决策实际上使该公司能够更好地管理,完善和扩展其技术,然后产品才能像今天的其他汽车业务一样成为供应可用性的功能。

从长远来看,4680电池不仅对期待已久的Cybertruck的最终推出至关重要 - 这将使特斯拉能够争夺世界上最受欢迎的汽车细分市场之一的份额 - 新技术的规模化生产成就也将是该公司发布较低价格产品以在未来更好地渗透大众市场的关键。长期猜测的“Model 2”是特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)最近表示,这是一款价值25,000美元的车型,并不是该公司的近期优先事项,这将使电动汽车巨头进入对价格敏感的细分市场,这些细分市场的渗透率仍然很低。

它还将提供有竞争力的产品,以防止其他大众市场传统汽车制造商的材料市场份额损失,如中国的比亚迪(OTCPK:比亚迪夫/ OTCPK:比亚迪)和现代/ 起亚(OTCPK:HYMLF / OTCPK:HYMTF / OTCPK:HYMPY),以及像菲斯克(FSR)这样的电动汽车新贵,它们正通过各自的预算友好型产品逐渐在新兴行业中获得牵引力。最终推出25,000美元的车型也将在特斯拉到2030年每年交付2000万辆汽车的雄心中发挥最前沿的作用。

电池仍然是电动汽车的主要成本驱动因素。特斯拉4680电池组的开发和推出建立在积极降低相关成本的持续努力的基础上,以实现更好的电动汽车定价,以鼓励进一步采用。它建立在特斯拉的积极决定之上,即将其标准系列电动汽车中使用的传统镍钴铝(“NCA”)电池更换为较便宜的磷酸铁锂(“LFP”)电池。

虽然目前由中国电池制造商CATL提供的LFP电池提供较低的续航里程,但它们符合特斯拉标准量程要求的要求,并且由于消除了NC组合电池中使用的镍和钴,生产成本更低,这些电池仍在长程型号中使用。即将量产的4680电池组将用于其续航里程车型,预计将补充特斯拉在其标准续航里程汽车中使用LFP电池,并在长期内实现进一步的利润率扩张。特斯拉在其德克萨斯州工厂生产的4680电池组也将使Model Y的买家能够参与最近通过“减少通货膨胀法案”引入的7,500美元的税收优惠,从而进一步推动电动汽车制造商的长期市场份额增长轨迹。

扩大充电货币化

白宫最近还发表了一份声明,概述了特斯拉即将将其Supercharges(美国最大的公共充电网络)的访问扩展到美国的非特斯拉电动汽车司机,特斯拉目前拥有并运营着世界上最大,最广泛的公共充电网络之一,已经在2021年底在欧洲启动了“非特斯拉超级充电器试点”。今年晚些时候,这一举措的扩展将允许美国电动汽车司机访问特斯拉在美国各地的“超过1,400个超级充电站和7,000个充电器部件”网络。

特斯拉的大多数增压器网络都是直流快速充电器(“直流充电器”)。直流充电器具有高功率,可将标准充电时间缩短至20小时,充满电时间低至几分钟。特斯拉的超级充电器目前为其某些车型提供15分钟内充电长达200英里的功能。直流充电需要能够提供高达 1,000 伏特和 500 安培或更高电流的专用设备,以支持电动乘用车、轻型车辆和重型车辆的快速充电时间。该过程涉及通过AC-DC转换器将“交流电”(“AC”)转换为“直流”(“DC”)电,然后通过DC-DC转换器将DC电输送到EV以为其电池充电。

今天,超级充电器网络只对特斯拉车主开放,需要一个特殊的特斯拉插头来方便充电。与此同时,大多数非特斯拉电动汽车目前使用“CHAdeMO”(移动充电)连接器或“CCS”(组合充电系统)连接器进行充电,这是“开放的行业标准”。根据白宫最近发布的备忘录,特斯拉目前正致力于“生产新的超级充电器设备,使北美的非特斯拉电动汽车能够使用特斯拉超级充电器”,指的是插头适配器。通过开放其超级充电器网络,特斯拉也必将受益于75亿美元的联邦资金,这些资金用于继续在美国建设公共充电基础设施,支持该公司的近期计划,即“在未来两年内将其网络规模扩大三倍”。这项承诺对于进一步推动特斯拉国内电动汽车的采用也至关重要,模仿近年来在中国市场所观察到的成功。

如上一节所述,里程焦虑目前是大众市场电动汽车采用的主要障碍之一。但随着公共充电提供商的涌入 - 跨越EVgo(EVGO),电气化美国和其他 - 与传统汽车制造商合作,为电动汽车车主提供免费或打折的公共充电接入,特斯拉的充电竞争优势一直是吸引客户的关键吸引力正在慢慢受到侵蚀。通过将Supercharger接入美国各地的非特斯拉电动汽车,这家电动汽车制造商能够从额外的收入来源中受益,以弥补竞争日益激烈的电动汽车销售中即将出现的市场份额损失。

前景是光明的 - 从长远来看,到2030年,全球减排目标将需要超过3600亿美元的充电投资,以及超过1万亿美元来支持所需的全球电动汽车车队,这突显了特斯拉准备从中受益的充电需求,如果它进一步扩大全球非特斯拉车主的超级充电器使用权。由于特斯拉的超级充电器目前被称为最可靠的公共充电服务,在最近J.D. Power对电动汽车车主的调查中获得了“最高满意度评级”,这一有利趋势也凸显了这家电动汽车制造商在进一步实现其庞大网络货币化方面即将取得的成功。

保障原材料供应

如前所述,特斯拉致力于长期采购电动汽车电池所需的关键原材料,如锂,这是一项核心竞争优势,将在未来几年带来丰厚的回报:

正如我们最近的2Q22 EV预览中所述,该行业仍然是供应的功能。具体而言,汽车制造商预计关键芯片供应在短期内仍将受到限制,而锂,镍,钴和锰等关键电池材料的几乎肯定短缺仍然存在更大的悬置,这些材料需要长期支持电动汽车的持续采用。由于预计在电动汽车采用率上升的十年后期会出现锂赤字,特斯拉今天对关键材料采购的有先见之明的关注可能有助于它“如果其他人难以获得供应,那么从长远来看,它将获得份额”。因此,这鼓励了特斯拉加大与世界各地原材料供应商的长期合同力度,包括淡水河谷公司、Talon Metals、必和必拓集团和赣丰锂业。预计这些措施将作为对冲电池所用关键商品价格上涨和稀缺性的长期对冲,并随着全球电动汽车采用的继续加速,为特斯拉提供供应和成本优势。

资料来源:“特斯拉战胜供应链挑战,下一步是什么?"

在这些努力的基础上,这家电动汽车行业领导者最近宣布计划在美国本土进行锂精炼。在最新的发展中,特斯拉已经提交了“税收减免的公开申请”,以表彰其今年晚些时候“在纽埃塞斯县建造电池级氢氧化锂精炼厂”的雄心壮志,批量生产将于2024年底上线:

特斯拉将其作为北美首个此类产品。如果建成,该设施将把原矿石材料加工成适合电池生产的状态。由此产生的氢氧化锂将被包装并通过卡车和铁路运送到各个特斯拉电池制造厂,以支持大规模和电动汽车电池的必要供应链。

来源:彭博社

锂的开采和精炼目前集中在澳大利亚、智利和中国,美国在相关活动方面的影响力远远落后。特斯拉锂精炼计划的实现不仅将缩小美国与敌对国家之间的竞争差距,并减少美国电动汽车行业对外部供应的依赖 - 这是进一步采用电动汽车的薄弱环节,正如过去两年来困扰美国汽车行业的持续半导体短缺所观察到的那样 - 它还将为特斯拉打开大门,使其有可能参与超过70亿美元。 联邦资金分配给“电池,组件,材料和回收所需的关键矿物供应链”。从经济角度来看,马斯克还一再主张锂精炼的盈利能力,因为随着美国电动汽车采用率的提高,未来几年需求将不可避免地激增:

我想再次敦促企业家进入锂精炼业务。采矿相对容易,精炼要困难得多...你不能失去,这是印刷钞票的许可证。

来源:特斯拉2Q22收益电话会议记录

通过采购足够的锂等原材料的长期供应,以及为垂直整合的内部炼油能力铺平道路,特斯拉在重新夺回十年后期的近中期市场份额损失方面比以往任何时候都更具优势,因为竞争对手在长期不可避免的赤字环境中争夺原材料供应。

最后的思考

尽管鉴于所有车型和定价细分市场的电动汽车选择量不断增加,特斯拉即将失去近中期市场份额,但快速增长的电动汽车格局也意味着长期不可避免的供应限制,特斯拉将更好地准备在整个电池供应链中提供全面的有先见之明的投资组合。这些努力还使特斯拉战略性地处于有利地位,通过逐步开放其全球增压器网络来实现收入分享,从而参与竞争对手的长期增长。同时,4680个电池的大规模生产对于降低投入成本至关重要。总之,这些努力不仅将进一步促进特斯拉的利润率扩张轨迹,而且还将加快电动汽车价格与ICE汽车的平价,这是进一步推动全球电动汽车潜在市场的关键要求,有利于特斯拉的长期增长叙事。